2020-06-12
184
Определение зависимости показателей газовой коррозии
от температуры
1.Предварительно нагреть печи до температур 600, 700, 800°С.
2. Замерить образцы штангенциркулем с точностью до ±0,1 мм, обезжирить растворителем, поместить в тигли и взвесить на аналитических весах.
3. Загрузить образцы в тиглях в печь и выдержать в течение 30 мин. Перед выгрузкой тигли с образцами закрывают крышками.
4. После охлаждения на воздухе в течение 10-15 мин, а затем в эксикаторе с прокаленным хлористым кальцием образцы вместе с тиглями взвесить, а затем взвесить отдельно каждый тигель
5. Определить положительных показатель изменения массы.
6. Результаты экспериментов занести в табл. 1.
7. По данным табл.. 1 построить график зависимости
IgK+m=f(l/T).
8. Оценить зависимость скорости газовой коррозии от температуры по уравнению Аррениуса (2).
9. Для этого по найденной зависимости lgK+m = f (1/Т) определить угол наклона с положительным направлением оси абсцисс или угол наклона с отрицательным направлением оси абсцисс.
10. Пользуясь зависимостями (3) и графической зависимостью IgK+m = f (1/Т), определить значение энергии активации Q и значение величины IgA = lg K+m при 1/Т = 0-
11. Рассчитать по полученной эмпирической формуле, используя формулу (3), показатель изменения массы при одной из исследованных температур и сравнить его значение с исследуемыми данными.
Таблица 1. – Положительный показатель изменения массы образцов при разных температурах стали У7.
| № тигля | Температура в печи, °С | Площадь поверхности образца, м2 | Масса образца с тиглем до испытания, г | Масса образца с окалиной и тиглем после испытания, г | Масса образца с окалиной с точностью до 0,001 г | Показатель изменения массы, г/м2*час |
| 1. | ||||||
| 2. | ||||||
| 3. | ||||||
| 4. |
Определение зависимости показателей газовой коррозии от химического состава стали
1. По образцам из углеродных и легированных сталей, нагретым к 800° С, оценить влияние химического состава на положительный показатель изменения массы.
2.Заполнить табл. 2.
3. По данным табл. 2 построить график в координатах lgK+m=f(C,%).
4. Сделать вывод о влиянии температуры коррозионной среды и химического состава стали на показатели изменения массы образцов.
Таблица 2 – Положительный показатель изменения массы в зависимости от химического состава стали
| Марка стали | С, % | Размер образца a*b*c, м | S пов. образца м2 | Масса образца тиглем до испытания, г | Масса образца с окалиной и тиглем, г | Δm, г | tº С | Показатель изменения массы, K+m | lgK+m |
ЗАДАЧИ
1. Определите термодинамическую возможность газовой коррозии низкоуглеродисой стали, если изделие эксплуатируется при температуре 750 С и парциальных давлениях водяного пара и водорода 90 и 10 кПа соответственно.
2. По исходным данным предыдущей задачи определите диапазон соотношения парциальных давлений водяного пара и водорода при заданной температуре и диапазон температур для стандартных парциальных давлений, при которых коррозия невозможна.
3. Определить возможно ли окисление палладия в воздухе и кислороде при 850 С, если давление диссоциации его оксида при этой температуре (p O2) равн. = 500 рт. ст.
4. Определите при каком парциальном давлении кислорода и температуре 25 С не может происходить окисление серебра, если изменение стандартного изобарного потенциала при реакции окисления составляет Δ Z0298 = -2590 кал/моль.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1) Что такое химическая коррозия?
2) Что называют газовой коррозией?
3) Назовите важнейшие факторы, которые влияют на газовую коррозию.
4) Какое влияние оказывает углерод на скорость газовой коррозии?
5) Охарактеризуйте влияние легирующих элементов на скорость окисления.
6) Что служит причиной резкого замедления окисления железа при введении некоторых элементов?
7) Какое влияние оказывает структура стали на жаростойкость?
8) Какое влияние оказывает деформация металла на скорость окисления?
9) Как влияет характер обработки поверхности на скорость окисления?
10) Какими показателями пользуются для оценки коррозии?
11) Что характеризуют показатели коррозии?
12) Охарактеризуйте изменение показателей коррозии при изменении содержания углерода и легирующих элементов в стали.
13) Какое влияние оказывает температура на процесс окисления?
14) Как изменяется константа скорости газовой коррозии и коэффициент диффузии с повышением температуры?
15) Каким уравнением выражается зависимость скорости газовой коррозии от температуры?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2
ИЗУЧЕНИЕ КОРРОЗИИ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Цель работы: изучить коррозию под напряжением углеродистой стали, определить ее причины и разработать мероприятия по борьбе с коррозией под напряжением.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Металлические конструкции, которые работают в условиях одновременного действия агрессивной среды и механического напряжения, поддаются более сильному разрушению.
Различают два вида механического напряжения - внутреннее и внешнее. Внутреннее напряжение возникает при термической и механической обработке деталей, при сварке. Внешние, прилагаемые извне напряжения, могут быть статистическими и переменными.
Под воздействием механического напряжения меняется структура поверхностного слоя металла, который может вызывать изменение потенциала на его отдельных участках, разрушение защитных пленок, и как следствие этого - изменение скорости коррозии.
Различают следующие виды коррозийного разрушения металла под воздействием механических нагрузок:
- коррозийное растрескивание;
- коррозийная усталость;
- коррозийная кавитация;
- коррозийная эрозия или фреттинг-коррозия.
Коррозийные разрушения не относятся к процессам локальной коррозии, но имеют с ними множество общих черт. Коррозийно-усталостные процессы или процессы при статистической коррозии под напряжением сопровождаются возникновением трещин, при фреттинг-коррозии отмечают образование питтинга.
Наличие механического напряжения в металле, лежащего в упругой области или связанного с деформацией, приводит к нарушению сплошности защитных пленок. Обычно растягивающее или сжимающее напряжение мало влияет на скорость равномерной коррозии. Если под действием коррозийной среды происходит локализация механического фактора, то это приводит к быстрому разрушению конструкции.
